全面認(rèn)識(shí)邏輯分析儀(下)
在測(cè)試運(yùn)行時(shí),邏輯分析儀實(shí)際評(píng)估時(shí)鐘的每個(gè)上升沿,確定建立時(shí)間或保持時(shí)間違規(guī)。它監(jiān)測(cè)數(shù)百萬個(gè)事件,只捕獲未能滿足建立時(shí)間或保持時(shí)間要求的事件。圖7顯示了得到的顯示畫面。這里,建立時(shí)間為2.375 ns,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于規(guī)定的限制10 ns。
7.在邏輯分析儀評(píng)估時(shí)鐘的每個(gè)上升沿以后,它顯示建立時(shí)間和保持時(shí)間違規(guī)。
信號(hào)完整性
直觀觀測(cè)和測(cè)量信號(hào)是發(fā)現(xiàn)與信號(hào)完整性有關(guān)的問題的唯一途徑。在極大程度上,人們?cè)趲缀跞魏坞姎夤こ虒?shí)驗(yàn)室中熟悉的相同儀器都是用來測(cè)量信號(hào)完整性的。這些儀器包括邏輯分析儀和示波器,以及完善基本工具箱的探頭和應(yīng)用軟件。此外,可以使用信號(hào)源,提供失真的信號(hào),進(jìn)行壓力測(cè)試,評(píng)估新器件和新系統(tǒng)。
在調(diào)試數(shù)字信號(hào)完整性問題時(shí),特別是在擁有大量總線、輸入和輸出的復(fù)雜系統(tǒng)中,邏輯分析儀是第一條防線。它提供了高通道數(shù)量、深內(nèi)存和高級(jí)觸發(fā),從多個(gè)測(cè)試點(diǎn)采集數(shù)字信號(hào),然后以相干方式顯示信息。由于它是一種數(shù)字儀器,邏輯分析儀檢測(cè)其監(jiān)測(cè)的信號(hào)上的門限交點(diǎn),然后顯示邏輯IC看見的邏輯信號(hào)。
得到的定時(shí)波形是清楚的、可以理解的,它們可以簡(jiǎn)便地與預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,確認(rèn)一切正常。這些定時(shí)波形通常是搜索損害信號(hào)完整性的信號(hào)問題的起點(diǎn)。在反匯編程序和處理器配套軟件包的幫助下,可以進(jìn)一步解釋這些結(jié)果,通過這些工具,邏輯分析儀可以把實(shí)時(shí)軟件軌跡(與源代碼相關(guān))與低級(jí)硬件活動(dòng)關(guān)聯(lián)起來(圖8)。
8.這個(gè)邏輯分析儀畫面顯示了與源代碼相關(guān)的定時(shí)波形和實(shí)時(shí)軟件軌跡。
但是,并不是每臺(tái)邏輯分析儀都適合在當(dāng)今極高的(且日益提高的)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)速率下執(zhí)行信號(hào)完整性分析。下表提供了某些技術(shù)數(shù)據(jù)指引,在進(jìn)行高級(jí)信號(hào)完整性調(diào)試,選擇邏輯分析儀時(shí),應(yīng)考慮這些指引。如果把所有重點(diǎn)都放在采樣率和內(nèi)存容量上,那么很容易會(huì)忽視邏輯分析儀中的觸發(fā)功能。
而觸發(fā)通常是找到問題最快速的方式。畢竟,如果邏輯分析儀觸發(fā)錯(cuò)誤,那么證明錯(cuò)誤已經(jīng)發(fā)生。大多數(shù)當(dāng)前邏輯分析儀包括多種觸發(fā),可以檢測(cè)損害信號(hào)完整性的特定事件,比如毛刺及建立時(shí)間和保持時(shí)間違規(guī)之類的事件。這些觸發(fā)條件可以一次應(yīng)用到數(shù)百條通道中,這是邏輯分析儀的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
小結(jié)
邏輯分析儀對(duì)各級(jí)數(shù)字調(diào)試都必不可少。隨著數(shù)字器件越來越快、越來越復(fù)雜,邏輯分析儀也在與時(shí)俱進(jìn)。它們提供了相應(yīng)的速度,可以捕獲設(shè)計(jì)中最快速、最短暫的異常事件;它們提供了相應(yīng)的容量,可以以高分辨率觀察所有通道;它們提供了相應(yīng)的存儲(chǔ)深度,可以解開多個(gè)周期中數(shù)十個(gè)、數(shù)百個(gè)、甚至數(shù)千個(gè)信號(hào)之間的關(guān)系。
觸發(fā)可以確認(rèn)懷疑的問題,或發(fā)現(xiàn)完全意想不到的錯(cuò)誤。最重要的是,觸發(fā)提供了各種各樣的工具,可以試驗(yàn)與故障有關(guān)的假設(shè),或定義間歇性事件。邏輯分析儀的一系列觸發(fā)選項(xiàng)是其通用性的標(biāo)志。此外,高分辨率采樣結(jié)構(gòu)可以揭示與信號(hào)特點(diǎn)有關(guān)的看不見的細(xì)節(jié)。
使用一只探頭同時(shí)采集狀態(tài)數(shù)據(jù)和高速定時(shí)數(shù)據(jù),可以幫助設(shè)計(jì)人員收集與其器件有關(guān)的大量數(shù)量,然后分析定時(shí)圖和高級(jí)狀態(tài)活動(dòng)之間的關(guān)系。其它特點(diǎn)如采集內(nèi)存、顯示和分析功能、整合模擬工具、甚至模塊化特點(diǎn)融合在一起,使得邏輯分析儀成為查找數(shù)字問題、滿足緊迫的設(shè)計(jì)時(shí)間表的首選工具。
邏輯分析儀對(duì)信號(hào)完整性測(cè)試的要求
邏輯分析儀特點(diǎn) | 信號(hào)完整性推薦功能 |
示波器集成 | 邏輯分析儀屏幕上對(duì)應(yīng)時(shí)間的示波器軌跡,多通道眼圖 |
探測(cè) | 通過同一只邏輯分析儀探頭同時(shí)采集定時(shí)數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù) |
定時(shí)測(cè)量分辨率 | 20 ps (50-GHz時(shí)鐘速率) |
狀態(tài)采集速率 | 高達(dá)1.4 GHz |
采集記錄長(zhǎng)度 | 高達(dá)256M |
觸發(fā) | 邊沿,毛刺,邏輯,建立時(shí)間/保持時(shí)間,等等 |
分析 | 處理器配套軟件包和反匯編程序 |
顯示畫面 | 多個(gè)顯示畫面 |
評(píng)論